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激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

摘要：相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料，网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征，具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性，在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制造技术可实现对网状结构的精细化调控，为网状结构金属基复合材料的进一步发展提供了新的途径。本文综述了高能量激光束诱导马兰戈尼对流作用下网状结构金属基复合材料的形成机理、影响网状结构形成的因素、不同类型网状结构的显微组织结构特征，分析了网状结构金属基复合材料的多段弯曲断裂、微孔聚集断裂等断裂机制，阐述了在霍尔−佩奇、奥罗万、泰勒、载荷传递等强化机制共同作用下的强化机理，以及独特的增强相贫、富区协同作用下的韧化机理，并对其未来的研究方向进行了展望。
复合 2024年09月13日
面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

摘要: 带隙是钙钛矿型复合氧化物材料重要的特征参数，对材料的物理化学性质起决定性作用，如导电性能和光电性能等。为了寻找适合不同应用领域的钙钛矿型材料，利用机器学习进行带隙预测是一种重要的研究手段。构建了一个两阶段异质集成学习模型，在第一阶段使用多种不同的基础机器学习器(回归模型)进行预测；在第二阶段把对预测结果影响较大的描述子和基础机器学习器进行集成学习。利用该模型对210种钙钛矿型复合氧化物材料的带隙进行预测，并与多种独立的机器学习算法以及不同集成策略模型的预测性能相对比，评估了本模型的预测性能。结果表明，这种两段式的集成学习模型能够更好地学习到材料数据的内在关系，并具有较好的预测效果和较强的泛化能力。
复合 2024年05月14日
高熵合金复合涂层研究现状及展望

高熵合金复合涂层研究现状及展望

摘要：高熵合金涂层能在经济实用的基础上发挥高熵合金的优良综合性能，但其强化方式主要为固溶强化，强化效果有很大局限性，因此有必要在高熵合金涂层中引入硬质颗粒实现复合增强，从而得到性能更加优良的高熵合金复合涂层。综述了制备高熵合金复合涂层的主要技术，如激光熔覆技术、等离子熔覆技术和氩弧熔覆技术，重点介绍了直接添加和原位合成硬质颗粒增强高熵合金复合涂层的研究现状，分析了其组织与结构，并分别从硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗高温氧化性这几个方面论述了硬质颗粒对高熵合金复合涂层性能的影响，最后针对高熵合金复合涂层研究中存在的问题进行了总结和展望。
复合 2024年08月06日
碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

摘要: 采用球磨法将Ti60合金粉末与碳化硅纳米线(SiCnw)混合，通过放电等离子活化烧结工艺制备SiCnw/Ti60复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能力学试验机研究复合材料的组织形貌、物相结构和力学性能。结果表明，在Ti60合金中添加SiCnw后，基体晶粒尺寸显著减小，当SiCnw添加量为0.1% (质量分数) 时，SiCnw/Ti60复合材料的晶粒尺寸较Ti60 合金下降42%，抗拉强度提高2.7%，为1037MPa。SiCnw在晶界处的均匀分布可起到钉扎效应，在拉伸过程中SiCnw承担了基体间的载荷传递，从而提高了SiCnw/Ti60复合材料的拉伸强度。
复合 2024年07月19日
高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

摘要：苯乙烯丙烯酸树脂为墨粉主要组分，其导热性能提升可显著提高墨粉导热性能，进而延长打印、复印机使用寿命。通过在苯乙烯丙烯酸树脂中添加碳纳米管、石墨烯高导热单一或复合填料，在苯乙烯丙烯酸树脂构建连通导热网络以提高其导热性能。当苯乙烯丙烯酸树脂中添加0.75wt%多壁碳纳米管时，其导热系数可提高至0.1644 W/(m∙K)，增幅为31.31%；添加1.0wt%羧基改性多壁碳纳米管时，苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提高至0.1751 W/(m∙K)，增幅为39.86%；在苯乙烯丙烯酸树脂添加多壁羧基改性碳纳米管和石墨烯混合填料时，苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提升至0.2093 W/(m∙K)，增幅达到67.17%。表明碳纳米管和石墨烯混合填料可在苯乙烯丙烯酸树脂中形成有效的导热网络，从而显著提高苯乙烯丙烯酸树脂导热性能。
复合 2024年01月18日
连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展

连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展

摘要:连续纤维强韧化陶瓷基复合材料(CMCs)是航空航天等领域关键热结构材料,机械连接作为最可靠的连接方式之一,是实现大尺寸复杂CMCs构件连接的重要手段。目前,CMCs连接件的研究正在快速发展,但鲜见有关CMCs连接件的全面综述性文献。本文围绕近年来在CMCs连接件领域的研究工作,归纳了CMCs紧固件的制备及力学性能表征方法,系统梳理和讨论了CMCs紧固件的损伤失效机制,从材料性能和外部环境角度出发,重点阐述了CMCs紧固件力学性能的影响因素和规律,并介绍了CMCs机械连接件相关研究工作,最后对CMCs连接件在损伤规律、失效机制、有限元仿真以及连接可靠性等方面进行了展望。
复合 2024年05月08日
碳纤维复合材料缠绕气瓶优化研究进展

碳纤维复合材料缠绕气瓶优化研究进展

摘要：碳纤维复合材料缠绕气瓶具有质量轻、刚性好、强度高、寿命长、安全性高等优势，自问世以来就受到各行各业的青睐。 文中总结归纳了碳纤维复合材料缠绕气瓶国内外优化研究的进展，具体从自紧压力优化，质量优化，材料与结构优化三个方面 进行了阐述
复合 2024年01月08日
铁基复合吸波材料的研究进展

铁基复合吸波材料的研究进展

摘要：微波吸收材料的研究和应用对于减少电磁污染和实现军事装备隐身具有重要意义。其中，铁磁吸波材料具有优越的磁性能、较高的Ｓｎｏｅｋ截止频率、饱和磁化强度和居里温度，表现出优异的电磁波损耗能力，是一种很有前景的吸波材料。然而，铁磁颗粒具有阻抗匹配差、易氧化、密度高、趋肤效应强、温度稳定性差等缺点，通过微观形貌调控等方式与碳基材料、导电金属、导电聚合物、半导体等材料复配，可以有效改善铁磁吸波材料的性能。本文总结了几种铁基复合材料的制备方法、性能和作用机制等，并展望了未来的研究方向。
复合 2024年05月08日
有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术研究

有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术研究

摘要：超高温陶瓷基复合材料是以连续碳纤维为增强体、超高温陶瓷为基体的一类复合材料，具有密度低、韧性好、耐高温、抗氧化及耐烧蚀等优异性能，在新型高速飞行器热结构应用方面有着不可替代的作用。碳纤维增强体和陶瓷基体是超高温陶瓷基复合材料的两个重要组成部分，对复合材料使役性能起着决定性作用，但是，碳纤维与陶瓷基体的理化性质差异大，如何将碳纤维与陶瓷基体进行有效复合，以便充分发挥碳纤维轻质、高强韧特性与陶瓷基体抗氧化、耐烧蚀特性，是超高温陶瓷基复合材料基础研究和工程应用需要解决的主要问题。本文论述了有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术的发展思路，介绍了超高温有机陶瓷前驱体的设计与合成、C/ZrC-SiC和C/HfTaC-ZrC-SiC复合材料的研究结果，探讨了解决新型高速飞行器高温气动/燃气环境氧化烧蚀问题的材料技术方案，为连续纤维增强超高温陶瓷基复合材料的技术发展和工程应用提供借鉴。
复合 2024年05月08日
超高导电性石墨烯铜复合材料研究进展

超高导电性石墨烯铜复合材料研究进展

摘要：超高导电铜具体是指常温下电导率高于１００％ＩＡＣＳ的铜基复合材料。在铜基复合材料中增强体的选择会对复合材料的电导率产生重大影响。近年来，随着对碳纳米管和石墨烯的进一步研究，具有良好本征特性的碳纳米材料逐渐成为了当下研究的热门。对于铜基复合材料而言，纳米碳具有作为增强体的巨大潜力，成为主要研究开发的材料，近年来随着科技社会的快速发展，许多新兴领域，如航空航天、精细金属部件、传感器等，对材料的导电性能提出更高的要求，对超高导电铜的需求也日益迫切。综述了超高导电铜的发展现状，包括应用材料体系、增益机制、研究现状以及未来应用前景。
复合 2024年03月22日